基于装配约束的三维尺寸链自动生成方法研究

摘要

尺寸链自动生成是计算机辅助公差设计（ComputerAided Tolerancing,CAT）的一个非常重要的组成部分。当前多数尺寸链的生成都采用人工交互的方式，自动化程度较低，从而影响了计算机辅助公差设计技术的发展。为提高尺寸链生成的自动化程度，本文以TTRS理论和SDT模型理论作为基础，研究将装配定位约束技术和装配有向图技术应用到装配体模型解析的过程中。本文主要研究的内容如下：
　　1．提出了特征的SDT作用模型和SDT表示模型的概念。依据装配定位的优先顺序，确定主、次连接的类型。针对特征局部坐标系的不确定性，给出了建立特征局部坐标系的基本原则。以装配特征间的特征 SDT模型旋量参数间的约束关系作为基础，基于雅可比旋量模型研究了雅可比矩阵的生成。
　　2．改进了装配有向图（AOG）。依据零件间的装配定位顺序不同，对装配有向图（Assembly oriented graph,AOG）中特征约束的自由度及其功能要求(Functional Requirements,FR)的结构进行改进。该信息模型能方便存取装配特征信息，为后续的公差分析与公差综合提供数据基础。
　　3．实现了尺寸链的自动生成。以改进后的有向图（AOG）作为基础，提取对装配尺寸链自动生成有影响的关键特征，进而应用矩阵理论方法实现尺寸链的自动生成。通过实例验证了所提出的矩阵搜索方法，在一定程度上提高了装配尺寸链自动生成的准确性。
　　4．开发了尺寸链自动生成原型系统。根据本课题在尺寸链自动搜索算法以及装配有向图改进方面的研究成果，结合CATIA三维建模软件，初步实现了尺寸链自动生成的原型系统。

目录

第一章 绪论

§1.1 课题研究的背景和意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3论文的主要研究内容

第二章 装配定位约束的公差数学模型表示

§2.1 引言

§2.2 SDT模型的理论基础

§2.3 基于装配定位约束的特征SDT模型

§2.4 雅可比旋量法的装配体公差建模

§2.5 本章小结

第三章 面向尺寸链的装配有向图的生成算法

§3.1 引言

§3.2 SDT模型在有向图中的应用

§3.3有向图的改进

§3.4生成装配有向图基本思路

§3.5装配体的模型解析与处理

§3.6装配有向图生成的关键技术

§3.7 本章小结

第四章 基于装配约束的尺寸链自动生成方法

§4.1 引言

§4.2基于装配约束的尺寸链生成原理

§ 4.3基于装配约束的尺寸链自动生成方法

§4.4尺寸链的自动生成算法

§4.5实例分析

§4.7本章小结

第五章 基于装配约束的尺寸链自动生成原型系统开发

§5.1 引言

§5.2 CAA简介

§5.3原型系统实现功能

§5.4实例分析验证

§5.5本章小结

第六章 总结与展望

§6.1课题研究总结

§6.2课题研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文